JP3346307B2

JP3346307B2 - 内燃機関の異常検出装置

Info

Publication number: JP3346307B2
Application number: JP32889798A
Authority: JP
Inventors: 靖弘加藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-11-19
Filing date: 1998-11-19
Publication date: 2002-11-18
Anticipated expiration: 2018-11-19
Also published as: JP2000154754A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関を運転す
るための例えば点火コイル、インジェクタ等、電源供給
を必要とするアクチュエータの異常の有無を検出する内
燃機関の異常検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、内燃機関は、イグニッションス
イッチをオン操作することで、内燃機関の制御装置や点
火コイル、インジェクタ、リレー等のアクチュエータへ
の電源供給を開始し、内燃機関の運転を停止する際に、
イグニッションスイッチをオフ操作することで、制御装
置や各アクチュエータへの電源供給を遮断して、内燃機
関の運転を停止するようにしている。また、自動二輪
車、水上バイク、スノーモービル等においては、インジ
ェクタスイッチとは独立して非常停止用のキルスイッチ
を設け、車両転倒時等に、運転者がこのキルスイッチを
オフすることで、各アクチュエータへの電源供給のみを
遮断して内燃機関を非常停止させるようにしたものがあ
る。このようなシステムでは、キルスイッチのオフによ
る非常停止中も、制御装置への電源供給が続けられ、ラ
イト等の電気負荷への通電が確保されるようになってい
る。

【０００３】近年、キルスイッチを備えた車両において
も、内燃機関の運転中に制御装置で各アクチュエータの
駆動状態をモニタして各アクチュエータの異常の有無を
判定し、異常発生時に異常表示を行ったり、異常情報を
不揮発性メモリに記憶する自己診断機能を備えたものが
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成では、キルスイッチのオフ時に、各アクチュエータへ
の電源供給のみが遮断され、制御装置への電源供給が遮
断されないため、キルスイッチのオフ中も、制御装置は
引き続きアクチュエータの異常検出処理を続けてしまう
が、キルスイッチのオフ中は、各アクチュエータへの電
源供給が遮断され、制御装置から各アクチュエータに駆
動信号が出力されても各アクチュエータが動作しないた
め、制御装置は、各アクチュエータの電源遮断による作
動不能状態を異常有りと誤判定してしまい、誤った異常
表示を行ったり、誤った異常情報を不揮発性メモリに記
憶してしまう不具合が発生する。特に、異常情報を不揮
発性メモリに記憶するシステムでは、キルスイッチのオ
フ毎に不揮発性メモリに誤った異常情報の履歴を蓄積し
てしまい、サービス工場等で不揮発性メモリの記憶デー
タから故障箇所等を診断する際に誤診断するおそれがあ
る。

【０００５】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、キルスイッチのオフ
時にアクチュエータへの電源遮断によるアクチュエータ
の作動不能状態を異常と誤検出してしまうことを未然に
防止することができ、異常検出の信頼性を向上できる内
燃機関の異常検出装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の内燃機関の異常検出装置によれ
ば、キルスイッチのオン／オフをキルスイッチ状態検出
手段により検出し、該キルスイッチがアクチュエータへ
の電源供給を遮断するオフ状態に切り換えられたことが
キルスイッチ状態検出手段によって検出された時に、異
常検出禁止手段は、異常検出手段によるアクチュエータ
の異常検出を禁止する。このようにすれば、キルスイッ
チのオフ後も制御装置への電源供給が続けられるシステ
ムであっても、キルスイッチのオフ時に、アクチュエー
タへの電源供給遮断によるアクチュエータの作動不能状
態を異常と誤検出してしまうことを未然に防止すること
ができ、異常検出の信頼性を向上できる。

【０００７】ところで、電源電圧が正常動作電圧以下に
低下すると、システムが正常に動作しなくなり、異常を
誤検出をするおそれがあるため、請求項２のように、電
源電圧を電源電圧検出手段により検出し、電源電圧がシ
ステムの正常動作に必要な所定電圧以上で且つキルスイ
ッチがオン状態の時にアクチュエータの異常検出を実施
することが好ましい。このようにすれば、電源電圧の低
下による異常の誤検出も未然に防止することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を自動二輪車に適用
した一実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図２
に基づいてエンジン制御システムの構成を説明する。内
燃機関であるエンジン１１の吸気ポート１２に接続され
た吸気管１３の最上流部にはエアクリーナ１４が設けら
れ、このエアクリーナ１４の下流にスロットルバルブ１
５が設けられている。また、各気筒の吸気ポート１２の
近傍には、燃料タンク１６から供給される燃料を噴射す
るインジェクタ１７が設けられている。燃料タンク１６
内の燃料は、燃料ポンプ１８→燃料フィルタ１９→プレ
ッシャレギュレータ２０の経路を経て各気筒のインジェ
クタ１７に分配され、プレッシャレギュレータ２０によ
り燃料圧力（燃圧）が吸気管圧力に対して一定圧力に保
たれると共に、余剰燃料がリターン配管２１を通して燃
料タンク１６内に戻される。

【０００９】一方、エンジン１１の排気ポート２２に接
続された排気管２３の途中には、排気ガス浄化用の触媒
２４が設けられている。エンジン１１の各気筒のシリン
ダヘッドには、点火プラグ２５が取り付けられている。
この点火プラグ２５は、点火コイル２６によって高電圧
が印加され、点火される。

【００１０】また、エンジン１１のカム軸（図示せず）
の近傍には気筒判別センサ２７が設置され、クランク軸
（図示せず）の近傍には回転角センサ２８が設置されて
いる。回転角センサ２８はエンジン１１のクランク軸の
回転に応じた周波数のパルス信号を発生し、この周波数
によってエンジン回転数が検出される。また、気筒判別
センサ２７は、エンジン１１のカム軸の回転に伴って特
定気筒のクランク角基準位置で気筒判別信号を発生し、
この気筒判別信号が気筒判別に用いられる。

【００１１】次に、図１に基づいて電気回路の構成を説
明する。エンジン１１全般の制御を行う制御装置（以下
「ＥＣＵ」という）２９は、後述するマイクロコンピュ
ータ３２、バッテリ３０でバックアップされたバックア
ップＲＡＭ３３、電源回路３１、アクチュエータ電源モ
ニタ３４、リレー駆動回路３５、インジェクタ駆動回路
３６、インジェクタ異常検出回路３７、点火コイル駆動
回路３８、点火コイル異常検出回路３９等から構成され
ている。

【００１２】バッテリ３０のプラス側端子には、ヒュー
ズ４１を介してイグニッションスイッチ４２が接続さ
れ、更に、このイグニッションスイッチ４２にヒューズ
４３を介して常閉型のキルスイッチ４４が直列に接続さ
れている。また、イグニッションスイッチ４２には、ヒ
ューズ４５を介してＥＣＵ２９の電源回路３１が接続さ
れ、イグニッションスイッチ４２のオン時に、バッテリ
３０から供給される電源電圧を電源回路３１で所定の安
定化電源電圧に降圧してＥＣＵ２９の各部に供給する。

【００１３】更に、イグニッションスイッチ４２には、
ヒューズ４５を介して常開型のメインリレー４６のリレ
ースイッチ４６ａが接続され、このリレースイッチ４６
ａを介してインジェクタ１７等のエンジン制御用のアク
チュエータにバッテリ３０から電源が供給されるように
なっている。このメインリレー４６のリレースイッチ４
６ａはＥＣＵ２９のアクチュエータ電源モニタ３４に接
続され、このアクチュエータ電源モニタ３４でアクチュ
エータへの電源供給状態がモニタされる。メインリレー
４６の駆動コイル４６ｂは、キルスイッチ４４とＥＣＵ
２９のリレー駆動回路３５との間に接続され、イグニッ
ションスイッチ４２のオン時にリレー駆動回路３５の出
力に基づいてメインリレー４６の駆動コイル４６ｂに通
電され、該リレースイッチ４６ａがオンして各アクチュ
エータにバッテリ３０から電源が供給される。

【００１４】また、バッテリ３０のプラス側端子には、
スタータリレー４７のリレースイッチ４７ａを介してス
タータ４８が接続されている。スタータリレー４７の駆
動コイル４７ｂの一端はグランド側に接続され、他端
は、スタータスイッチ４９を介してキルスイッチ４４側
に接続されている。

【００１５】この場合、イグニッションスイッチ３１が
オンされた状態で、スタータスイッチ４９がオンされる
と、スタータリレー４７の駆動コイル４７ｂに通電され
てリレースイッチ４７ａがオンされてスタータ４８が駆
動されると共に、スタータ信号（スタータスイッチ４９
のオン信号）がＥＣＵ２９に入力される。ＥＣＵ２９
は、このスタータ信号が検出されると、リレー駆動回路
３５よりメインリレー４６の駆動コイル４６ｂに通電し
て、リレースイッチ４６ａをオンし、燃料ポンプ１８と
インジェクタ１７に電源を供給すると共に、インジェク
タ駆動回路３６及び点火コイル駆動回路３８から噴射信
号及び点火信号を出力してインジェクタ１７及び点火コ
イル２６を駆動し、エンジン１１を始動させる。

【００１６】更に、ＥＣＵ２９は、リレー駆動回路３
５、インジェクタ駆動回路３６及び点火コイル駆動回路
３８からそれぞれ出力される駆動信号に対するメインリ
レー４６、インジェクタ１７及び点火コイル２６（特許
請求の範囲にいうアクチュエータに相当）の駆動状態を
それぞれアクチュエータ電源モニタ３４、インジェクタ
異常検出回路３７及び点火コイル異常検出回路３９で検
出することで、メインリレー４６、インジェクタ１７及
び点火コイル２６の各アクチュエータの異常の有無を検
出する。

【００１７】ところで、エンジン運転中は、イグニッシ
ョンスイッチ４２とキルスイッチ４４が共にオン状態に
保持され、通常のエンジン停止時には、運転者がイグニ
ッションスイッチ４２をオフ操作することで、ＥＣＵ２
９やインジェクタ１７等の各アクチュエータへの電源供
給を遮断して、エンジン１１の運転を停止する。しか
し、車両転倒時等、イグニッションスイッチ４２をオフ
操作する余裕がない場合には、運転者がキルスイッチ４
４をオフすることで、各アクチュエータへの電源供給の
みを遮断してエンジン１１を非常停止させる。このキル
スイッチ４４のオフによる非常停止中も、イグニッショ
ンスイッチ４２を介してＥＣＵ２９への電源供給が続け
られ、ライト等の電気負荷への通電が確保される。

【００１８】この場合、キルスイッチ４４のオフ時に、
各アクチュエータへの電源供給のみが遮断され、ＥＣＵ
２９への電源供給が遮断されないため、キルスイッチ４
４のオフ中も、ＥＣＵ２９のリレー駆動回路３５、イン
ジェクタ駆動回路３６及び点火コイル駆動回路３８から
メインリレー４６、インジェクタ１７及び点火プラグ２
５に駆動信号が出力され、それら各アクチュエータの駆
動状態がそれぞれアクチュエータ電源モニタ３４、イン
ジェクタ異常検出回路３７及び点火コイル異常検出回路
３９で検出される。従って、キルスイッチ４４のオフ時
に、ＥＣＵ２９のマイクロコンピュータ３２がアクチュ
エータ電源モニタ３４、インジェクタ異常検出回路３７
及び点火コイル異常検出回路３９の出力信号に基づいて
各アクチュエータの異常検出を行うと、キルスイッチ４
４のオフ（電源供給の遮断）によるアクチュエータの作
動不能状態を異常有りと誤検出してしまう。

【００１９】この対策として、本実施形態では、マイク
ロコンピュータ３２が図３の異常検出プログラムを所定
時間毎又は所定クランク角毎に実行することで、キルス
イッチ４４のオフ時にアクチュエータの異常検出を禁止
する。以下、本プログラムの処理内容を説明する。

【００２０】本プログラムが起動されると、まず、ステ
ップ１０１で、キルスイッチ４４がオン状態か否かを判
定する。もし、キルスイッチ４４がオフされていれば、
アクチュエータの異常を誤検出するため、以降の異常検
出処理を行わずに、本プログラムを終了する。このステ
ップ１０１の処理が特許請求の範囲でいうキルスイッチ
状態検出手段及び異常検出禁止手段としての役割を果た
す。

【００２１】一方、キルスイッチ４４がオンされている
場合には、ステップ１０２に進み、ＥＣＵ２９の電源電
圧が所定電圧以上か否かを判定する。ここで、所定電圧
はシステムが正常に動作する必要最小限の電圧に設定さ
れている。このステップ１０２の処理が特許請求の範囲
でいう電源電圧検出手段としての役割を果たす。もし、
電源電圧が所定電圧より低いと判定された場合には、シ
ステムが正常に動作しなくなり、アクチュエータの異常
を誤検出する可能性があるため、以降の異常検出処理を
行わずに、本プログラムを終了する。

【００２２】従って、ステップ１０１，１０２で、キル
スイッチ４４がオン状態で、且つ電源電圧が所定電圧以
上と判定された時のみ、異常検出実行条件が成立し、ス
テップ１０３以降の異常検出処理を次のようにして行
う。まず、ステップ１０３で、点火コイル２６に異常が
有るか否かを判定する。この判定は、点火コイル駆動回
路３８から点火コイル２６へ駆動信号が出力されている
にも拘らず、点火コイル異常検出回路３９に点火信号が
例えば２点火以上連続して入力されないときに、点火コ
イル２６が異常と判定される。

【００２３】もし、点火コイル２６が異常と判定されれ
ば、フェイルセーフ処理を実行するために、ステップ１
０４に進み、警告ランプ（図示せず）を点灯又は点滅さ
せて点火コイル２６に異常が発生したことを表示すると
共に、この異常情報をバックアップＲＡＭ３３に記憶し
て、ステップ１０５に進む。一方、点火コイル２６が正
常と判定されれば、ステップ１０４を飛び越してステッ
プ１０５に進む。

【００２４】このステップ１０５では、インジェクタ１
７に異常が有るか否かを判定する。この判定は、インジ
ェクタ駆動回路３６からインジェクタ１７へ噴射信号が
出力されているにも拘らず、インジェクタ異常検出回路
３７に噴射実施信号が例えば２噴射以上連続して入力さ
れない時に、インジェクタ１７が異常と判定される。

【００２５】もし、インジェクタ１７が異常と判定され
れば、ステップ１０６に進み、警告ランプを点灯又は点
滅させてインジェクタ１７に異常が発生したことを表示
すると共に、この異常情報をバックアップＲＡＭ３３に
記憶して、ステップ１０７に進む。一方、インジェクタ
１７が正常と判定されれば、ステップ１０６を飛び越し
てステップ１０７に進む。

【００２６】このステップ１０７では、メインリレー４
６に異常が有るか否かを判定する。この判定は、リレー
駆動回路３５からメインリレー４６にリレー駆動信号が
出力されているにも拘らず、アクチュエータ電源モニタ
３４に電圧信号が入力されないときに、メインリレー４
６が異常と判定される。

【００２７】もし、メインリレー４６が異常と判定され
れば、ステップ１０８に進み、警告ランプを点灯又は点
滅させてメインリレー４６に異常が発生したことを表示
すると共に、この異常情報をバックアップＲＡＭ３３に
記憶して、本プログラムを終了する。一方、メインリレ
ー４６が正常と判定されれば、本プログラムを終了す
る。上記ステップ１０３，１０５，１０７の処理が特許
請求の範囲でいう異常検出手段としての役割を果たす。

【００２８】以上説明した本実施形態によれば、キルス
イッチ４４のオフ時に、各アクチュエータの異常検出を
禁止するようにしたので、キルスイッチ４４のオフ（電
源供給の遮断）によるアクチュエータの作動不能状態を
アクチュエータの異常と誤検出してしまうことを未然に
防止することができる。これにより、キルスイッチ４４
のオフ時に、誤った異常表示がなされることを防止でき
ると共に、キルスイッチ４４のオフ毎にバックアップＲ
ＡＭ３３に誤った異常情報の履歴を蓄積してしまうこと
を防止できる。しかも、電源電圧がシステムの正常動作
電圧以上のときに、各アクチュエータの異常検出を実行
するようにしたので、電源電圧低下による誤検出も防止
することができ、異常検出の信頼性を向上できる。

【００２９】尚、上記実施形態では、アクチュエータの
異常情報を記憶するメモリとして、バッテリ３０でバッ
クアップされたバックアップＲＡＭ３３を用いたが、Ｅ
ＥＰＲＯＭ等の他の不揮発性メモリに異常情報を記憶す
るようにしても良い。但し、必ずしも、異常情報を記憶
する必要は無く、警告ランプによる異常表示等の他のフ
ェールセーフ処理のみを行うようにしても良い。或は、
異常表示を行わずに、異常情報の記憶のみを行うように
しても良い。

【００３０】また、上記実施形態では、メインリレー４
６、インジェクタ１７及び点火プラグ２５の３つのアク
チュエータについて異常検出を実施するようにしたが、
このうちの１つ又は２つのアクチュエータのみの異常検
出を行うようにしても良く、或は、燃料ポンプ１８、点
火プラグ２５等の他のアクチュエータの異常検出を追加
するようにしても良い。

【００３１】その他、本発明は、自動二輪車に限定され
ず、水上バイク、スノーモービル等のキルスイッチが設
けられているシステムに適用して実施できる等、要旨を
逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言う
までもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態におけるエンジン制御シス
テムの電気的構成を示す電気回路図

【図２】エンジン制御系の概略構成を示す図

【図３】異常検出プログラムの処理の流れを示すフロー
チャート

【符号の説明】

１１…エンジン（内燃機関）、１６…燃料タンク、１７
…インジェクタ（アクチュエータ）、１８…燃料ポン
プ、２５…点火プラグ、２６…点火コイル（アクチュエ
ータ）、２９…ＥＣＵ（制御装置）、３０…バッテリ
（電源）、３２…マイクロコンピュータ（異常検出手
段，異常検出禁止手段，キルスイッチ状態検出手段，電
源電圧検出手段）、３３…バックアップＲＡＭ、３４…
アクチュエータ電源モニタ、３５…リレー駆動回路、３
６…インジェクタ駆動回路、３７…インジェクタ異常検
出回路、３８…点火コイル駆動回路、３９…点火コイル
異常検出回路、４２…イグニッションスイッチ、４４…
キルスイッチ、４６…メインリレー（アクチュエー
タ）、４７…スタータリレー、４８…スタータ、４９…
スタータスイッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 1/00 - 45/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の運転を制御する制御装置及び
該内燃機関を運転するための各種アクチュエータへの電
源供給をオン／オフするイグニッションスイッチと、内
燃機関の運転中に前記各種アクチュエータへの電源供給
のみを遮断することで前記制御装置への電源供給を遮断
せずに内燃機関を停止させるキルスイッチとを備えたも
のにおいて、前記各種アクチュエータのうちの少なくとも１つのアク
チュエータの異常の有無を検出する異常検出手段と、前記キルスイッチのオン／オフを検出するキルスイッチ
状態検出手段と、前記キルスイッチが前記各種アクチュエータへの電源供
給を遮断するオフ状態に切り換えられたことが前記キル
スイッチ状態検出手段によって検出された時に前記異常
検出手段によるアクチュエータの異常検出を禁止する異
常検出禁止手段とを備えていることを特徴とする内燃機
関の異常検出装置。
【請求項２】電源電圧を判定する電源電圧検出手段を
備え、前記異常検出手段は、前記キルスイッチ状態検出手段及
び前記電源電圧検出手段の検出結果に基づいて前記キル
スイッチがオン状態で且つ前記電源電圧が所定電圧以上
と判断した時に前記アクチュエータの異常検出を実施す
ることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の異常検
出装置。